- 化学平衡状态的判断
- 共46题
27.乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以在一定条件下利用CO2与H2反应制取:
,请回答:
(1)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是( )(填字母序号)。
a. 生成1 mol CH3CH2OH的同时,生成3 mol H2O
b. 体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化
c. 体系中混合气体的密度不随时间而变化
d. 体系中气体的分子总数不随时间而变化
e. 体系中的气体的总压强不随时间而变化
(2)上述反应的化学平衡常数的表达式为( )。当温度T1 >T2 时,化学平衡常数K 1 ( )K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒温、体积固定的某密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2,达到平衡后测得CH3CH2OH为0.5 mol,则H2的转化率为( ),如果再向该容器充入1mol CO2和3 mol H2,平衡会向( )(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”),再次达到平衡时,CO2的转化率会 ( )(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在工业生产中,可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有:________(写出一条合理措施即可)。
(5)已知:0.5 mol 乙醇液体燃烧生成二氧化碳和水蒸气,放出的热量为617.1 kJ/mol,又知H2O(l)== H2O(g) ΔH =+44.2 kJ/mol,请写出乙醇液体完全燃烧生成液态水的热化学方程式 ( )。
正确答案
解析
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知识点
31.一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K= ( );根据图,升高温度,K值将( )(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是 ( )(用nB、tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是( )(填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化 b、混合气体的密度不再改变
c、混合气体的平均相对分子质量不再改变 d、 v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是( )(填字母)。
a、c(H2)减少 b、正反应速率加快,逆反应速率减慢
c、CH3OH 的物质的量增加 d、重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
(5)根据题目有关信息,请在以下坐标图中标示出该 化学反应过程的能量变化(标明信息)。
(6)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,该电池中负极上的电极反应式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,则正极上发生的电极反应为:( ) 。
正确答案
解析
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知识点
28.2013年12月2日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空,进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭,一、二级为常规燃料,常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。
Ⅰ.常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H = -543kJ·mol-1
H2(g)+
F2(g) = HF(g) △H = -269kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g) = H2O(g) △H = -242kJ·mol-1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_____________________________。
Ⅱ.氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH 的体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1) 已知:K800℃>K1000℃,则该反应的ΔH ______0(填“大于”或“小于”),用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率为__________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.容器内颜色保持不变
b. 2v逆(NO)=v正(O2)
c.容器内压强保持不变
d.容器内密度保持不变
(3)为使该反应的速率增大,提高NO的转化率,且平衡向正反应方向移动应采取的措施有_______。
(4)在上述条件下,计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K=______________。
(5)在上述条件下,若开始通入的是0.2 mol NO2气体,达到化学平衡时,则NO2的转化率为 ______。
正确答案
Ⅰ.N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g) △H=-1135kJ·mol-1
Ⅱ.(1)小于 0.015 mol·L-1·s-1
(2) a 、c
(3)通入氧气、增大压强
(4)720 (5)25%
解析
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知识点
8.在一定条件下,将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol·L-1;下列判断错误的是( )
正确答案
解析
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知识点
27.人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为NH3,相应的热化学方程式为:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g) △H=+765.0kJ/mol。
Ⅰ.请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图,并进行标注。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ /mol。
回答下列问题:
(1)表示氢气燃烧热的热化学方程式为 _________________ 。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个N-N键的同时形成6 a个N-H键
e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(3)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:
①表示N2的浓度变化的曲线是______________ (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
②前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是_____________ 。
③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K = ___________ (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时,H2的转化率α1 = ____________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ________mol。
正确答案
Ⅰ.
或
Ⅱ.(1)1/2O2(g)+ H2(g)==H2O(l) △H=-286.0 kJ/mol
(2)ac
(3)①C ②0.12mol•L-1•min-1 ③4/27(或0.148、0.15) 减小
(4)①60% ②2
解析
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知识点
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